Коэффициент шума

Коэффициент шума — отношение мощности шумов на входе устройства при включенном на его входе активном сопротивлении, равном номинальному входному сопротивлению устройства, к мощности шумов на выходе, обусловленной тепловыми шумами только этого сопротивления^[1][2]

Коэффициент шума и шумовую температуру вводят для количественного описания шумовых свойств линейных трактов радиоприемных устройств^[3], усилительных устройств, а также антенн и антенных решеток. Коэффициент шума показывает, во сколько раз уменьшается отношение сигнал/шум при прохождении смеси сигнала и шума через радиотракт. Различают дифференциальный коэффициент шума (мощность шумов подсчитывают в бесконечно узкой полосе частот, охватывающей данную частоту, что позволяет установить частотную зависимость шумовых свойств устройства) и интегральный коэффициент шума (учитывают мощность шумов в полосе пропускания системы «источник сигнала — устройство»).

Коэффициент шума (NF) измеряется в децибелах (дБ) и определяется по формуле

${\displaystyle NF=10\log _{10}{\frac {S_{i}/N_{i}}{S_{o}/N_{o}}},}$

где ${\displaystyle S_{i}/N_{i}}$ — отношение сигнал/шум на входе радиотракта, а ${\displaystyle S_{o}/N_{o}}$ — отношение сигнал/шум на его выходе

Часто также можно встретить эту же величину, но выраженную в безразмерных единицах. Такую величину называют «фактор шума» (F), и численно она связана с коэффициентом шума следующим выражением:

${\displaystyle F=10^{\frac {NF}{10}}={\frac {S_{i}/N_{i}}{S_{o}/N_{o}}}}$

При каскадном соединении элементов, фактор шума системы вычисляется по следующей формуле:

${\displaystyle F=F_{1}+{\frac {F_{2}-1}{G_{1}}}+{\frac {F_{3}-1}{G_{1}G_{2}}}+{\frac {F_{4}-1}{G_{1}G_{2}G_{3}}}+\cdots +{\frac {F_{n}-1}{G_{1}G_{2}G_{3}\cdots G_{n-1}}},}$

где F_n фактор шума n-ого элемента, а G_n коэффициент усиления n-ого элемента, выраженный в относительных единицах.

• Отношение сигнал/шум